关于10kV箱式变电站分析及其设计注意问题思考 廖涛

关于10kV箱式变电站分析及其设计注意问题思考廖涛

发表时间：2019-04-18T14:44:23.453Z 来源：《电力设备》2018年第30期作者：王震廖涛

[导读] 摘要：电力行业已经为我国的基础民生建设做出了重要的贡献，同时它也为其他行业的发展奠定了基础保障，而且电力行业的增长水平可以侧面反应我国的经济发展态势。

（国网四川省电力公司江安县供电分公司四川宜宾 644000）

摘要：电力行业已经为我国的基础民生建设做出了重要的贡献，同时它也为其他行业的发展奠定了基础保障，而且电力行业的增长水平可以侧面反应我国的经济发展态势。这些年随着信息技术发展，变电站的设计越来越智能化和信息化，本文在此基础上重点讨论了10kV 箱式变电站分析及其设计注意问题思考，同时结合自己的实际经验提出了几点建议。

关键词：电力行业；10kV箱式变电站；设计注意的问题；可靠性

电力行业为保障我国的基础建设工作作出了重要的贡献。同时随着人能智能、大数据的快速发展，变电站的智能化水平越来越高了，它通过智能检测、智能决策等手段能够把停电等事故的发生的概率降到最小，最大程度保障用户用电的可靠性，从而最大程度地提高变电站的工作效率，如何提高变电站的设计水平仍然是电力行业面临的重要问题。另一方面，随着用电规模越来越大，导致电网运行的可靠性大大降低，如何设计安全可靠的变电站，保障供电的可靠性和安全也是供电站设计的重要考虑的内容。本文重点讨论了10kV箱式变电站分析及其设计注意问题思考，在设计时考虑了很多环节，从而最大程度保障供电系统的可靠性。

1.10kV箱式变电站相比于传统变电站的优势

10kV箱式变电站是在传统变电站的基础之上进行了信息化升级。在通信线路上，10kV箱式变电站会使用通信速度更快的光纤代替了传统的电缆，解决了硬接线的弊端。同时使得一次设备和二次设备之间没有电连接，所用模拟信号和数字信号的采集工作都是在现场完成，并且进行相应的AD转化，传输的结果已经是标准的数字信号了。信号的传输都是采用标准协议利用互联网进行传输，于此同时信息的开放控制也是通过网络通信完成。继电保护的联锁和控制的功能也通过网络通信(GOOSE message)完成，这样的优点就是避免了了传统的二次继电逻辑接线。数据的共享是通过网络交换完成的。同时智能化变电站的体积更小，信息化集成度更高，信号传输的质量和可靠性更加稳定，因此10kV箱式变电站在传统变电站做了一次升级改造。

2.10kV箱式变电站的设计

2.1设计准则

目前的变电站设计一定要符合绿色发展的原则，在设计的过程中要把环保性、经济性、可靠性的原则融合设计环节，同时设计的产品要符合我国“五位一体”的战略格局，最好能够使用清洁能源并且减少有害气体的排放，从而减少了对于生态系统的破坏。另一方面，在设计的过程中把先进可靠的信息化技术引入到变电站的设计环节中，能够建立可靠而且强大的电网结构，最大程度地保障供电质量的可靠性和安全性，同时提高供电效率。另外10kV箱式变电站还必须考虑友好地用户体验功能，能够和用户进行交流，共享用户信息，鼓励用户积极参与电网调控的环节当中。

2.2高压部分的设计

2.2.1进口闸刀的选择。10kV箱式变电站通常选用额定电流630A的进口刀门。进口刀门前可设计进厂电源防雷设施及电流测试装置。

2.2.2计量设备的选择。电压互感器的标准电平为0.2，电压为10/0.1kV。电流互感器的选择需要参考互感器的标准电流。一般情况下，电流互感器的电流为互感器标准电流的100%，标准等级为0.2S。CT设备、PT设备和二次管线通常位于计量室。设备通常布置在前排，负荷放在后面。

2.2.3总务室设计。开关通常设计为固定开关;用于保护和监控系统的测量。本设备采用双绕组(双线圈)装置，精度等级0.5，保护等级10P。保护方式由微机保护，故障时产生的电流可作为临时运行电源。另外，为了便于安装，需要调整开关连接出口位置的宽度，控制在40cm以下。

2.2.4出水口室设计。如果高压部分只有一种方式，那么主房间可以连接到变压器上，然后设置总负载控制开关，控制出线连接和断开;如果高压部分有多条出线，则在各支路设置相应的负载开关和继电保护系统，并注意线路的测量。安装设备和防雷装置，确保每条线路的安全[3]。

2.3变压器设计

高压部分与变压器相连。连接部分分为两部分:高压出口部分到开关部分用铜母线，开关到变压器部分用绝缘铜线。然而，随着人们对电力系统的要求逐渐提高，从开关到变压器部分的绝缘铜线被更高质量的电缆所取代。为了保持变电站的稳定运行，应控制线路各绝缘支点的距离在1米之内。变压器是整个变电站的核心设备，因此变压器的设计也是整个变电站设计的关键。首先，在选择变压器时，需要考虑当地的功耗。如果有许多重要负荷或负荷不允许电源中断，且随着季节的变化至少需要进行较大的变化，则必须至少安装2台变压器以确保变电站的运行。稳定性可在正常运行时分担负载。当其中一个变压器发生故障时，另一个变压器可以临时承担所有的工作任务，维持变电站的运行。

3.提高10kV箱式变电站可靠性设计的方法

3.1环形网络结构母线保护组网方案

解决10kV箱式变电站保护系统的可靠性最好办法可以从优化供电网络做起，结合电力系统的实际需求，采用环形的母线保护组网的策略，这样可以最大程度提供系统的容错率。另外一方面，可以采取采样值组网的模式，筛选出重要的电力参数，然后将数据送往相应的保护装置，接着进行分析得出故障结论，最终通过 GOOSE 通过相应的网络发出控制指令给各个智能终端。这种方式虽然可以很好提高电力系统网络的容错率，但是会使得总线保护装置的容量降低，进程层交换机所能承受的数据包流量增加。

3.2 10kV箱式变电站继电保护系统智能报警

在10kV箱式变电站实际运行过程中，需要电力系统能够实现继电保护，对于系统的线路存在的故障能够进行自动检测、自动诊断以及进行自动报警的操作。当供电线路部分出现故障时，继电保护装置需要收集数据并且进行分析整理，得出一份诊断报告，然后完成相应的报警功能。这份报告应该包含事故信息、故障位置信息、系统异常信息等。另外一方面当系统出现意外跳闸时，系统开关应该处于开启状态时，继电保护系统可以反馈电网装置的问题。从而有利于电力人员进行分析和判断可能出现的问题。在实际操作过程中，需要电力人员